第7章-光纤传输系统要点.ppt

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1、第第7 7章章光纤传输系统p概述概述p光调制光调制p电复用光纤传输系统电复用光纤传输系统p光复用光纤传输系统光复用光纤传输系统p相干光波通信系统相干光波通信系统p光纤孤子实验系统光纤孤子实验系统p高速光纤传输系统高速光纤传输系统内容要求内容要求 7.1.1 调制v调调制制是是用用数数字字或或模模拟拟信信号号改改变变载载波波的的幅幅度度、频频率率或或相相位位的的过过程程。调调制制分分相相干干调制和非相干调制；调制和非相干调制；v非相干调制非相干调制-改变载波的幅度；改变载波的幅度；v相干调制相干调制-改变载波的频率或相位；改变载波的频率或相位；v光通信系统中非相干调制有直接调制和外调制两种；光通

2、信系统中非相干调制有直接调制和外调制两种；v直接调制直接调制-信息直接调制光源的输出光强；信息直接调制光源的输出光强；v外调制外调制-信息通过外调制器对连续输出光进行调制；信息通过外调制器对连续输出光进行调制；v最常用的的光纤系统都是采用非相干的强度调制最常用的的光纤系统都是采用非相干的强度调制-直接检测直接检测(IM/DD)(IM/DD)方式；方式；v近近来来，采采用用偏偏振振复复用用正正交交相相移移键键控控（PM-QPSKPM-QPSK）调调制制，在在接接收收端端使使用用相相干干检检测测，能能够够实实现现在在现现有有10 10 Gb/sGb/s光光纤纤线线路路上上传传输输40 40 Gb/

3、sGb/s信信号号，这这种种相相干干检检测测受受到到重重视。视。IM/DD方式v在在发发送送端端，电电信信号号直直接接调调制（制（IMIM）光载波的强度；光载波的强度；v在在接接收收端端，光光信信号号被被光光电电二二极极管管直直接接探探测测（DDDD），从而恢复发射端的电信号。从而恢复发射端的电信号。图7.1.1 光通信采用的调制方式图7.1.2 IM/DD方式实现图解图7.1.3 频率调制以增加调制带宽换取信噪比的降低图7.1.4 模拟副载波调制图7.1.5 ASK、PSK 和 FSK 调制方式比较例题7.1.1 脉冲信号对光强度调制7.1.2 编码对数字信号进行编码的理由是：对数字信号进行

4、编码的理由是：(1)(1)为了使接收再生电路把相位或频率锁定到信号定时上；为了使接收再生电路把相位或频率锁定到信号定时上；(2)(2)因因为为光光接接收收机机采采用用电电容容耦耦合合，接接收收机机不不能能对对直直流流和和低低频频分分量量响响应应，使使长长连连零零信信号号的的幅幅度度逐逐渐渐下下降降，经经判判决决电路后会产生误码，如图电路后会产生误码，如图7.1.37.1.3所示。所示。图7.1.3 光接收机电容耦合使长连零信号幅度下降导致判决产生误码编码的目的v使使输输出出的的二二进进制制码码不不要要产产生生长长连连 “1”1”或或长长连连 “0”0”，而是使而是使“1”1”码和码和“0”0”

5、码尽量相间排列。码尽量相间排列。v这这样样既既有有利利于于时时钟钟提提取取，也也不不会会产产生生因因长长连连零零信信号号幅幅度度下下降使判决产生误码。降使判决产生误码。图7.1.4 两种二进制编码双二进制编码（DB）技术 v双二进制编码（双二进制编码（DBDB，Duo BinaryDuo Binary）技术能使）技术能使“0”0”和和“1”1”的数字信号，经低通滤波后变换为具有的数字信号，经低通滤波后变换为具有3 3个值个值“1”1”、“0”0”和和“1”1”的信号。的信号。v这种技术与一般的幅度调制技术比较，信号谱宽减小一半，这种技术与一般的幅度调制技术比较，信号谱宽减小一半，这就使相邻信道

6、的波长间距减小，可扩大信道容量，近来这就使相邻信道的波长间距减小，可扩大信道容量，近来受到人们的高度重视。受到人们的高度重视。图7.1.7 各种二进制编码SDH干线采用扰码的NRZ码v大多数高性能干线系统使用扰码的大多数高性能干线系统使用扰码的NRZNRZ码，如码，如 SDH SDH 干线。干线。v这这种种码码型型最最简简单单，带带宽宽窄窄，SNR SNR 高高，线线路路速速率率不不增增加加，没没有有光光功功率率代代价，无需编码，只要一个扰码器即可，使其最适合长距离系统应用。价，无需编码，只要一个扰码器即可，使其最适合长距离系统应用。图7.1.8 调制和编码前后信道信噪比的关系7.1.3 复

7、用v信信道道复复用用是是为为了了便便于于光光纤纤传传输输，把把多多个个低低容容量量信信道道以以及及开开销销信信息息，复用到一个大容量传输信道的过程。复用到一个大容量传输信道的过程。v在在电电域域内内，信信号号复复用用可可分分为为时时分分复复用用（TDMTDM）、频频分分复复用用（FDMFDM）和和码分复用码分复用(CDM)(CDM)；v在在光光域域内内，信信号号复复用用有有光光时时分分复复用用（OTDMOTDM）、光光频频（波波）分分复复用用（OFDMOFDM，WDMWDM）和光码分复用和光码分复用(OCDM)(OCDM)。v光光纤纤通通信信系系统统为为了了充充分分发发挥挥其其宽宽带带的的优优

8、点点，允允许许复复用用多多个个信信道道到到一一根根光光纤纤上上。因因此此，复复用用后后的的多多个个信信道道共共享享光光源源的的光光功功率率和和光光纤纤的的传传输带宽。输带宽。副载波调制（SCM）v副载波调制是首先用信息信号调制一个比基带信号最高频率高几倍的载波副载波调制是首先用信息信号调制一个比基带信号最高频率高几倍的载波v然后用该载波信号再去调制光波。然后用该载波信号再去调制光波。v因因为为信信号号是是用用光光波波传传输输的的，载载波波对对光光波波而而言言只只扮扮演演着着副副载载波波的的作作用用，所所以以这这种种技技术术就称为副载波调制（就称为副载波调制（SCMSCM，Subcarrier

9、modulationSubcarrier modulation）。）。SCMSCM分类v模模拟拟调调制制 用用输输入入模模拟拟信信号号调调制制高高频频正正弦弦波波的的过过程程叫叫模模拟拟调调制制。在在接接收收端端基基带带信信号号的的恢恢复复是是通通过过低低通通滤滤波波器器，滤滤除除所所有有的的高高频频成成分分而而得得到到的。的。v频频率率调调制制 它它是是保保持持正正弦弦载载波波的的幅幅度度不不变变，改改变变它它的的频频率率，使使其其成成为为输入信号电压的函数。输入信号电压的函数。v相相位位调调制制 它它是是保保持持正正弦弦载载波波的的幅幅度度和和频频率率不不变变，改改变变它它的的相相位位，而

10、而使其输出调制信号为输入信号电压的函数。使其输出调制信号为输入信号电压的函数。7.2 7.2 光调制光调制v7.2.1 模拟强度光调制v7.2.2 数字强度光调制v当当调调制制信信号号是是数数字字信信号号时时，调调制制原原理理与与模模拟拟强强度度调调制制相相同同，只只要要用用脉脉冲冲波波取取代代正正弦弦波波即即可可。但但是是工工作作点点的的选选择择不不同同，模模拟拟强强度度调调制制选选在在 P-P-I I 特特性性的的线线性性区区；而而数数字字调调制制选在阈值点。选在阈值点。模拟强度调制数字强度调制7.3 电复用光纤传输系统v7.3.1 7.3.1 频分复用光纤传输系统频分复用光纤传输系统v7

11、.3.2 7.3.2 微波副载波复用（微波副载波复用（SCMSCM）光纤传输系统）光纤传输系统v7.3.3 7.3.3 电时分复用的典型应用电时分复用的典型应用SDHSDH光纤传输系统光纤传输系统图7.3.1 电频分复用光纤传输系统原理图7.3.2 微波副载波复用(SCM)光纤传输系统vSCM SCM（Subcarrier Subcarrier MultiplexingMultiplexing）是是一一种种新新的的、结结合合现现有有微微波波和和光通信技术的通信系统。光通信技术的通信系统。v众众所所周周知知，微微波波通通信信是是使使用用多多个个微微波波载载波波经经同同轴轴电电缆缆或或自自由由空空

12、间间传传输输多多个个信信道道（电电频频分分复复用用）的的技技术术。使使用用同同轴轴电电缆缆传传输输多多信信道道微微波波信号时，总带宽限制在信号时，总带宽限制在 1 GHz1 GHz以下。以下。v然而，若使用光纤传输，信号带宽则可以超过然而，若使用光纤传输，信号带宽则可以超过10 GHz10 GHz。vSCM SCM 信信号号用用光光波波传传输输，微微波波载载波波对对光光载载波波而而言言只只扮扮演演着着副副载载波波的的作作用，所以这种技术就称为微波副载波复用用，所以这种技术就称为微波副载波复用 （SCM SCM）。）。SCM 原理微波副载波复用系统构成v使用使用AM-VSBAM-VSB技术，基带

13、信号调制各自的微波副载波，微波功率混合器将所有已技术，基带信号调制各自的微波副载波，微波功率混合器将所有已调副载波信号复合。该复合信号直接加在激光器的偏流上调制半导体激光器的调副载波信号复合。该复合信号直接加在激光器的偏流上调制半导体激光器的输出光强，输出光强，副载波复用的特点v(1)(1)由于微波只作为光传输的副载波，因而信号不再经空中传播，由于微波只作为光传输的副载波，因而信号不再经空中传播，而是经一个封闭的、稳定的光纤信道传输，从而避免了与其他微而是经一个封闭的、稳定的光纤信道传输，从而避免了与其他微波互相干扰的问题。不发送微波信号到空间，也避免了日益拥塞波互相干扰的问题。不发送微波信号

14、到空间，也避免了日益拥塞的微波频道资源分配和批准问题。的微波频道资源分配和批准问题。v(2)(2)由由于于一一个个光光通通道道可可以以承承载载多多个个微微波波副副载载波波信信道道，每每个个副副载载波波又又可可以以分分别别传传送送各各种种不不同同类类型型的的业业务务信信号号，彼彼此此互互相相独独立立，因因而而易易于于实实现现模模拟拟与与数数字字信信号号的的混混合合传传输输和和各各种种不不同同业业务务的的综综合合和和分分离。离。副载波复用的特点v(3)SCM(3)SCM 系统可以充分利用现有的微波和卫星通信的成熟技术和设备，但系统可以充分利用现有的微波和卫星通信的成熟技术和设备，但又比现有微波传输

15、容量大得多。又比现有微波传输容量大得多。v(4)(4)与与 TDM TDM 相比，相比，SCM SCM 系统只接收本载波频带内的信号和噪声，因而灵敏系统只接收本载波频带内的信号和噪声，因而灵敏度高，也无需复杂的定时同步技术。就传送电视节目而言，采用度高，也无需复杂的定时同步技术。就传送电视节目而言，采用TDMTDM方式，方式，一个光载波可以传输的典型节目数是一个光载波可以传输的典型节目数是 16321632个个,而采用而采用FMFM方式的方式的 SCM SCM 至少至少可以传送可以传送 60120 60120 个节目，而且成本很低个节目，而且成本很低,因而因而 SCMSCM系统在电视分配网中系

16、统在电视分配网中很有竞争力。很有竞争力。v然而，模拟然而，模拟 SCM SCM 方式光功率余度较小，如不使用方式光功率余度较小，如不使用EDFAEDFA，在维持端到端性能在维持端到端性能方面有一定困难，也不适应电信网的数字化趋势，因而不是长远的主流发方面有一定困难，也不适应电信网的数字化趋势，因而不是长远的主流发展方向，而是中近期比较经济的解决方案。展方向，而是中近期比较经济的解决方案。模拟SCM光波系统因因为为模模拟拟信信号号波波形形在在传传输输过过程程中中必必须须保保持持不不变变，所以模拟所以模拟 SCM SCM 系统要求系统要求:v系统载噪比（系统载噪比（CNRCNR）高；）高；v光源和

17、通信信道的线性度要好；光源和通信信道的线性度要好；如如果果半半导导体体激激光光器器线线性性特特性性好好，输输入入电电信信号号就就可可以以变变成成不不失失真真的的输输出出光光信信号号。显显然然，任任何何非非线线性性都都要要引引起起输出光波形的畸变并影响系统的性能。输出光波形的畸变并影响系统的性能。图7.3.5 LD的模拟调制图7.3.6 P-I 曲线非线性引起输出光波形的畸变7.3.3 电时分复用的典型应用SDH光纤传输系统时分复用（时分复用（TDMTDM）有；有；v电时分复用电时分复用电电时时分分复复用用在在 PCM PCM 通通信信中中已已得得到到广广泛泛的的应应用用，本本节节主主要讨论这种

18、要讨论这种 TDMTDM。v光时分复用（光时分复用（OTDMOTDM）电时分复用工作原理v时时分分复复用用（TDM,TDM,Time-Division Time-Division MultiplexingMultiplexing）是是采采用用交交错错排排列列多多路路低低速速模模拟拟或或数数字字信信道道到到一一个个高高速速信信道道上上传传输输的技术。的技术。v时分复用系统的输入可以是模拟信号，也可以是数字信号。时分复用系统的输入可以是模拟信号，也可以是数字信号。图7.3.7 数字输入时分复用原理图应用：应用：PCM PCM SDHSDHAPONAPONEPONEPON 数字输入时分复用原理图v为

19、实现为实现 TDM TDM 传输，把传输时间分成若干个时隙；传输，把传输时间分成若干个时隙；v在每个时隙传输一路信号，从而形成复合脉冲串；在每个时隙传输一路信号，从而形成复合脉冲串；v在接收端，采用一个与发送端同步的类似于旋转式开关的器件，完成在接收端，采用一个与发送端同步的类似于旋转式开关的器件，完成 TDM TDM 多路脉冲流的分离；多路脉冲流的分离；v为了速率适配，没用时隙用空隙字节填充，在接收端把它们分离出来，为了速率适配，没用时隙用空隙字节填充，在接收端把它们分离出来，并丢弃它们。并丢弃它们。v在帧头，插入一些定时、误码检测和开销比特在帧头，插入一些定时、误码检测和开销比特(FOH,

20、(FOH,FramFram Overhead)Overhead)，其目的是为使解复用器与复用器同步，并进行误码检测。其目的是为使解复用器与复用器同步，并进行误码检测。数字输入时分复用原理图PCM通信制式的基础速率E1v话话音音信信号号的的频频带带为为（30034003003400）HzHz，取取上上限限频频率率为为4000Hz4000Hz，按按取取样样定定理理则则取取样样频频率率为为 f fs s =8kHz8kHz（即即每每秒秒取取样样80008000次次），取取样样时时间间间间隔隔T T=1/=1/f fs s =1/8k 1/8k=125125 s s，在在125 125 s s时时间间

21、间间隔隔内内要要传传输输 8 8 个个二二进进制制代代码码（比比特特），每每个个代代码码所所占占时时间间为为T Tb b=125/8(125/8(s)s)，所所以以每每路路数数字字电电话话的的传传输输速速率率为为B B=1/1/T Tb b =64 64 kb/skb/s（或或者者8 8 b/b/每每次次取取样样 8 8 000000次次/每每秒秒取取样样）。如如果果传传输输3232路路PCMPCM电电话话，则则传传输输速速率率为为64 64 kb/s kb/s 32 32=2048 2048 kb/skb/s（也也就就是是8 8 b/b/每每个个取取样样值值 3232个个取取样样值值/每每次

22、次 8 8 000000次次/每每秒秒）。这一速率就是我国这一速率就是我国PCMPCM通信制式的基础速率。通信制式的基础速率。图7.3.10 SDH复用v首先几个低比特率信号复用成首先几个低比特率信号复用成STM-0STM-0信号，接着信号，接着3 3个个STM-0STM-0信号复用成信号复用成STMSTM 1 1信号，信号，然后然后4 4个个STMSTM 1 1信号再复用成信号再复用成STMSTM 4 4信号，最后信号，最后4 4个个STMSTM 4 4信号形成信号形成STMSTM 1616信信号。号。v在实际上也可以将在实际上也可以将STMSTM 1 1信号直接复用成信号直接复用成STMS

23、TM 1616信号，几个低比特率信号也信号，几个低比特率信号也可以直接复用成可以直接复用成STMSTM 1 1信号。信号。7.4 7.4 光复用光纤传输系统光复用光纤传输系统v7.4.1 波分复用（WDM）光纤传输系统v7.4.2 光时分复用（OTDMA）光纤传输系统v7.4.3 光码分复用（OCDM）光纤传输系统7.4 光复用光纤传输系统v必要性必要性光光载载波波的的频频率率很很高高，光光通通信信系系统统的的信信号号带带宽宽可可以以超超过过1THz1THz。然然而而，由由于于光光纤纤色色散散或或电电子子器器件件速速度度的的限限制制，即即使使原原则则上上比比特特速速率率可可以以超过超过 1 T

24、b/s1 Tb/s，但实际上，常常被限制到但实际上，常常被限制到 100 100 Gb/sGb/s 。v种类种类WDMWDMOTDMOTDMOCDMAOCDMA多址接入技术v在点对点的系统中，信道的接入称为复用；在点对点的系统中，信道的接入称为复用；v而而在在局局域域网网中中则则称称为为多多址址接接入入(Access)(Access)。所所以以对对应应的的有有 WDMAWDMA、OTDMA OTDMA 和和 OCDMAOCDMA波分复用 就就像像电电频频分分复复用用一一样样，在在发发射射端端多多个个信信道道调调制制各各自自的的光光载载波波,在在接接收收端端使使用用光光频频选选择择器器件件对对复

25、复用用信信道道解解复复用用，就就可可以以取取出出所所需需的的信信道道。使使用用这这种种制制式式的的光光波波系统就称作波分复用通信系统系统就称作波分复用通信系统。图7.4.3 波分复用光纤传输系统原理图 v从实际的观点看，当信道间距变得和比特速率接近时（密集的从实际的观点看，当信道间距变得和比特速率接近时（密集的FDMFDM）就必）就必须使用相干检测技术，而信道间距较大时（须使用相干检测技术，而信道间距较大时（100 GHz100 GHz）可以采用直接检测）可以采用直接检测技术技术 图7.4.4 2.64 Tb/s高密集WDM传输实验7.4.2 光时分复用(OTDMA)光纤传输系统v光时分复用（

26、光时分复用（OTDMOTDM）是一种构成高比特率传输很有效的技）是一种构成高比特率传输很有效的技术。术。v它在系统发送端光学复用几个低比特率数据流，在接收端它在系统发送端光学复用几个低比特率数据流，在接收端用光学方法把它解复用出来。用光学方法把它解复用出来。v这种方法避开使用高速电子器件而改用宽带光电器件。这种方法避开使用高速电子器件而改用宽带光电器件。图7.4.5 电时分复用和光时分复用系统比较 v电时分复用的基本原理是给每个基带数据电时分复用的基本原理是给每个基带数据流在复用信道上分配一列时隙。流在复用信道上分配一列时隙。v复用器把基带数据流组装成较高比特速率复用器把基带数据流组装成较高比

27、特速率的比特流的比特流v解复用器把已复用的数据流拆分成原来的解复用器把已复用的数据流拆分成原来的低速比特流。低速比特流。v该系统的该系统的E/OE/O和和O/EO/E转换器（即光发射转换器（即光发射机和接收机）已变成基带信号，与信机和接收机）已变成基带信号，与信号处理有关的所有电子设备均工作在号处理有关的所有电子设备均工作在基带比特速率下，不存在电子瓶颈问基带比特速率下，不存在电子瓶颈问题。题。v图图7.4.6 7.4.6 光脉冲流通过调制光脉冲流通过调制器对输入调制器的基带数据流进器对输入调制器的基带数据流进行取样编码行取样编码 v图图7.4.7 4 7.4.7 4 Gb/sGb/s光数据脉

28、冲光数据脉冲产生原理图产生原理图 图7.4.8 N信道光时分复用系统的定时原理图vN N个入射到复合器的光信号是个入射到复合器的光信号是RZRZ脉冲流，该脉冲流周期为脉冲流，该脉冲流周期为B B，脉冲宽度为，脉冲宽度为T T。使。使用延迟线对输入脉冲流在时间上进行调整，使加于光复用器上的每个信道的用延迟线对输入脉冲流在时间上进行调整，使加于光复用器上的每个信道的脉冲流依次延迟一段时间脉冲流依次延迟一段时间T TD D。图7.4.9 光时分复用（OTDM）系统的复合过程表示一个电主时钟发生器被表示一个电主时钟发生器被n n个光脉冲发生个光脉冲发生器共用器共用,在电时钟路径上，使用电延迟器在电时钟

29、路径上，使用电延迟器件对输入脉冲流延时件对输入脉冲流延时 。在光信号路径上，使用光延迟器件对输在光信号路径上，使用光延迟器件对输入脉冲流延时入脉冲流延时 。图7.4.10 四信道OTDM解复用原理图v解复用器是解复用器是 OTDM OTDM 系统最关键的器件。系统最关键的器件。它的目的是分配复它的目的是分配复用比特流中的每个用比特流中的每个比特到指定的比特到指定的 O/E O/E 转换器。转换器。v构成光解复用器的构成光解复用器的基本器件是基本器件是 1 1 2 2 光开关。光开关。v对于多信道系统，对于多信道系统，连接多个连接多个 1 1 2 2 光光开关可以构成大容开关可以构成大容量的解复

30、用交换网量的解复用交换网络。络。7.4.3 光码分复用（OCDM）光纤传输系统v随着随着WDMWDM复用波长数的增加，光纤中的光强越来越大，光复用波长数的增加，光纤中的光强越来越大，光纤非线性也越来越严重纤非线性也越来越严重;v所以在未来的网络中波长资源可能出现匮乏。所以在未来的网络中波长资源可能出现匮乏。v光码分复用（光码分复用（OCDMOCDM）系统采用同一波长的扩频序列，频谱）系统采用同一波长的扩频序列，频谱资源利用率高，它与资源利用率高，它与WDMWDM结合，可以大大增加系统容量。结合，可以大大增加系统容量。WDMA和OCDMA的区别vWDMAWDMA是不同的用户根据预先分配给的波长使

31、用网络，其主要的优点是用户间寻路是不同的用户根据预先分配给的波长使用网络，其主要的优点是用户间寻路简单，缺点是信道带宽使用不很有效。简单，缺点是信道带宽使用不很有效。v这种缺点可通过随机多路接入技术，即在任意时间内允许用户随机地接入任一信这种缺点可通过随机多路接入技术，即在任意时间内允许用户随机地接入任一信道得到解决。基于频谱展宽方法的码分复用就是这样的一种技术。道得到解决。基于频谱展宽方法的码分复用就是这样的一种技术。CDMCDM的信号频的信号频谱比它通常传输所需的最小带宽要宽得多。频谱展宽是靠与信号本身无关的一种谱比它通常传输所需的最小带宽要宽得多。频谱展宽是靠与信号本身无关的一种编码来完

32、成的。称频谱展宽码为特征码或密钥，有时也称为地址码。编码来完成的。称频谱展宽码为特征码或密钥，有时也称为地址码。v在在OCDMOCDM系统中，给每个信道分配一个唯一的地址码，该信道就以该密钥作为信道系统中，给每个信道分配一个唯一的地址码，该信道就以该密钥作为信道的地址码，对要传输的数据信息进行编码，实现信道复用；接收机使用与发送端的地址码，对要传输的数据信息进行编码，实现信道复用；接收机使用与发送端相同的编码规则进行反变换，即进行光解码，实现信道的解复用，对信号频谱压相同的编码规则进行反变换，即进行光解码，实现信道的解复用，对信号频谱压缩，恢复原来的数据信号。这种方法的优点是第三方很难干扰或截

33、获信号。缩，恢复原来的数据信号。这种方法的优点是第三方很难干扰或截获信号。光码分多址网络编/解码技术v编编/解码技术是光码分多址网络的关键技术，通常解码技术是光码分多址网络的关键技术，通常有有:v直接编码；直接编码；v跳时编码；跳时编码；v跳频编码。跳频编码。v图图7.4.11 7.4.11 直接编码直接编码OCDMOCDM系统系统 v使用使用7 7个比特（个比特（1 0 0 1 1 0 11 0 0 1 1 0 1）的密钥对）的密钥对数据的每个比特进行编码。由于这种编数据的每个比特进行编码。由于这种编码，有效比特率扩大了码，有效比特率扩大了7 7倍，其结果是频倍，其结果是频谱展宽了，谱展宽了

34、，v但所有的用户共享同一个光带宽。发射机但所有的用户共享同一个光带宽。发射机可以在任意的时间发送信息，接收机使可以在任意的时间发送信息，接收机使用与该信道发送端编码相同的密钥对接用与该信道发送端编码相同的密钥对接收到的编码信号解码，从而恢复原来的收到的编码信号解码，从而恢复原来的信息。信息。v图图7.4.12 7.4.12 跳频编码跳频编码OCDMOCDM系统系统v填充的方块表示对应指定时隙的的频率，填充的方块表示对应指定时隙的的频率，图中所示的跳频码是（图中所示的跳频码是（3 2 0 7 2 6 1 43 2 0 7 2 6 1 4）v与与FDMFDM不同，不同，OCDMOCDM的每个信道没

35、有分配固定的每个信道没有分配固定的频率的频率；v所有的信道在不同的时间，根据密钥规则所有的信道在不同的时间，根据密钥规则使用不同的载波频率，但共享整个带宽使用不同的载波频率，但共享整个带宽。图7.4.16 光纤延迟线时域编码器v光纤延迟线编码器是由并行的几段不同长度的光纤、光分路器和合路器组成，作用光纤延迟线编码器是由并行的几段不同长度的光纤、光分路器和合路器组成，作用是将输入的窄光脉冲分成几路，在延时控制器的作用下，进行不同的延迟，然后经是将输入的窄光脉冲分成几路，在延时控制器的作用下，进行不同的延迟，然后经合波器合路，得到由这些不同延迟的窄光脉冲组成的脉冲序列输出。合波器合路，得到由这些不

36、同延迟的窄光脉冲组成的脉冲序列输出。图7.4.17 CDMA光纤通信系统对OCDMA的评价vOCDMOCDM光纤网络中的用户可采用同一工作波长，所用设备可规格化，光纤网络中的用户可采用同一工作波长，所用设备可规格化，便于制造和维护；便于制造和维护；v无须采用高选择性的滤波器或相干检测；无须采用高选择性的滤波器或相干检测；v不会产生四波混频，对光放大器的增益平坦性要求不高；不会产生四波混频，对光放大器的增益平坦性要求不高；v网络接口协议简单，具有潜在的应用前景，是实现未来全光通信网络接口协议简单，具有潜在的应用前景，是实现未来全光通信网络的重要技术之一。网络的重要技术之一。v但是信道间串话比较大。虽然但是信道间串话比较大。虽然CDMCDM光波系统受到人们的严重关注，光波系统受到人们的严重关注，但是离实用化还相差很远。但是离实用化还相差很远。作业作业7-1 7-2 7-7 7-10 7-15 7-17